피부 흡수 증진을 위한 담쟁이덩굴 줄기 추출물 함유 나노에멀젼 및 이의 항균활성 연구 Nano-emulsion Containing Parthenocissus tricuspidata Stem Extracts for Enhanced Skin Permeation and the Antibacterial Activity of the Extracts원문보기
이전 연구에서 저자들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 항산화 및 세포 보호 효과를 연구하였다. 본 연구에서는 우수한 활성을 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 피부흡수를 증진시키고자 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 고압유화기(microfluidizer)를 이용하여 제조한 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 302 nm를 나타내었으며 포집 효율은 86% 이상으로 나타났다. 나노에멀젼은 단분산의 입도 분포를 나타내었고 고압유화과정을 거치지 않은 일반 에멀젼보다 2주간 높은 안정성을 나타내었다. Franz diffusion cell을 이용하여 제조된 담쟁이덩굴 추출물 함유 나노에멀젼의 피부흡수능을 평가하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 1,3-butylene glycol 용액이 32.59%의 피부흡수율을 나타내었고, 나노에멀젼은 42.47%의 피부 흡수능을 나타내었다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 화장품에 있어 천연 항균제로써의 응용 가능성을 연구하고자 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다. 항균활성 측정결과 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 항균활성을 나타내었으며, 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼이 피부흡수능 증진을 통해 향후 화장품 제형으로서 이용가능성이 큼을 시사한다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획의 Gram (+) 세균에 대한 항균활성을 바탕으로 이전 연구에서 밝혀진 항산화 활성 및 세포보호효과와 더불어 기능성원료로서 응용 가능성이 큼을 시사한다.
이전 연구에서 저자들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 항산화 및 세포 보호 효과를 연구하였다. 본 연구에서는 우수한 활성을 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 피부흡수를 증진시키고자 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 고압유화기(microfluidizer)를 이용하여 제조한 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 302 nm를 나타내었으며 포집 효율은 86% 이상으로 나타났다. 나노에멀젼은 단분산의 입도 분포를 나타내었고 고압유화과정을 거치지 않은 일반 에멀젼보다 2주간 높은 안정성을 나타내었다. Franz diffusion cell을 이용하여 제조된 담쟁이덩굴 추출물 함유 나노에멀젼의 피부흡수능을 평가하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 1,3-butylene glycol 용액이 32.59%의 피부흡수율을 나타내었고, 나노에멀젼은 42.47%의 피부 흡수능을 나타내었다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 화장품에 있어 천연 항균제로써의 응용 가능성을 연구하고자 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다. 항균활성 측정결과 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 항균활성을 나타내었으며, 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼이 피부흡수능 증진을 통해 향후 화장품 제형으로서 이용가능성이 큼을 시사한다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획의 Gram (+) 세균에 대한 항균활성을 바탕으로 이전 연구에서 밝혀진 항산화 활성 및 세포보호효과와 더불어 기능성원료로서 응용 가능성이 큼을 시사한다.
In a previous study, we investigated the antioxidative and cellular protective effects of Parthenocissus tricuspidata stem extracts. In this study, we prepared nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extract to improve skin permeation. The particle size of the nano-emulsion using the microflui...
In a previous study, we investigated the antioxidative and cellular protective effects of Parthenocissus tricuspidata stem extracts. In this study, we prepared nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extract to improve skin permeation. The particle size of the nano-emulsion using the microfluidizer was 302 nm. Its loading efficiency was over 86%. The size distribution of the nano-emulsion took a monodispersed form and the nano-emulsion was more stable than typical emulsion without using microfluidizer during a 2 week period. In vitro skin permeation study of nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extracts was carried out using Franz diffusion cell. The 1,3-butylene glycol used as a control group had 32.59% skin permeation efficiency. The skin permeation efficiency of the nano-emulsion was 42.47%. Also, we observed the antibacterial activity of the ethyl acetate fraction on skin flora for prospective applications as a natural antimicrobial. The ethyl acetate fraction had antibacterial activities higher than methyl paraben on Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis. These results indicate that nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extracts could possess valued applications in cosmetic formulations for improving skin permeation. Also, based on the antibacterial activities on skin flora, antioxidative and cellular protective effects shown in our previous study, we suggest that P. tricuspidata stem extracts could be used as functional cosmetic materials.
In a previous study, we investigated the antioxidative and cellular protective effects of Parthenocissus tricuspidata stem extracts. In this study, we prepared nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extract to improve skin permeation. The particle size of the nano-emulsion using the microfluidizer was 302 nm. Its loading efficiency was over 86%. The size distribution of the nano-emulsion took a monodispersed form and the nano-emulsion was more stable than typical emulsion without using microfluidizer during a 2 week period. In vitro skin permeation study of nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extracts was carried out using Franz diffusion cell. The 1,3-butylene glycol used as a control group had 32.59% skin permeation efficiency. The skin permeation efficiency of the nano-emulsion was 42.47%. Also, we observed the antibacterial activity of the ethyl acetate fraction on skin flora for prospective applications as a natural antimicrobial. The ethyl acetate fraction had antibacterial activities higher than methyl paraben on Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis. These results indicate that nano-emulsion containing P. tricuspidata stem extracts could possess valued applications in cosmetic formulations for improving skin permeation. Also, based on the antibacterial activities on skin flora, antioxidative and cellular protective effects shown in our previous study, we suggest that P. tricuspidata stem extracts could be used as functional cosmetic materials.
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문제 정의
나노에멀젼의 종류와 에멀젼의 크기에 따라 피부흡수능이 변할 수 있지만 본 연구에서는 microfluidizer를 이용한 고 에너지법으로 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼을 제조하여 그 특성과 피부흡수능을 보고자 하였으며 약 300nm의 단분산 형태의 에멀젼 입자 사이즈는 다른 연구를 통해서도 일반 에멀젼에 비하여 피부흡수능이 우수하다고 알려져있다[14].
본 연구에서는 우수한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 효과적으로 피부로 흡수시키기 위하여 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 이의 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 천연 항균제로서의 응용가능성을 평가하고자 피부 상재균에 대한 항균활성을 조사하였다.
47%의 피부 흡수능을 나타내었다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 화장품에 있어 천연 항균제로써의 응용 가능성을 연구하고자 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다. 항균활성 측정결과 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 항균활성을 나타내었으며, 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 우수한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 효과적으로 피부로 흡수시키기 위하여 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 이의 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 천연 항균제로서의 응용가능성을 평가하고자 피부 상재균에 대한 항균활성을 조사하였다.
이전 연구에서 저자들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 항산화 및 세포 보호 효과를 연구하였다. 본 연구에서는 우수한 활성을 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 피부흡수를 증진시키고자 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 고압유화기(microfluidizer)를 이 용하여 제조한 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 302 nm를 나타내었으며 포집 효율은 86% 이상으로 나타났다.
제안 방법
0.1% 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 함유한 나노에멀젼의 포집 효율은 다음과 같이 평가하였다. 에탄올에 용해한 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 280 nm에서 최대 흡수를 나타낸다.
채취한 시료 속 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양은 최대 흡수 파장(280 nm)에서의 흡광도를 이용하여 정량하였다. 24 h 후 각질층과 피부에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 측정하기 위해 쥐의 피부를 PBS로 3회에 걸쳐 세척하였다. 세척 후 receptor phase와 닿지 않은 부분을 잘라내고 남은 부분에 대해 tape stripping 법을 이용해 각질층에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 따로 측정하였다.
나노에멀젼은 단분산의 입도 분포를 나타내었고 고압유화과정을 거치지 않은 일반 에멀젼보다 2주간 높은 안정성을 나타내었다. Franz diffusion cell을 이용하여 제조된 담쟁이덩굴 추출물 함유 나노에멀젼의 피부흡수능을 평가하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 1,3-butylene glycol 용액이 32.
Franz diffusion cell을 이용하여 피부 투과 실험을 진행하였다. 피부 투과 실험에 사용한 쥐의 피부는 경추탈골로 치사시킨 ICR outbred albino mice (8주령, 암컷)의 등에서 적출하여 사용하였다.
Franz diffusion cell을 이용하여, 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 함유한 나노에멀젼의 피부 투과 능력을 평가하였다. 대조군으로는 우수한 보습 효과를 갖으며 피부 자극이 거의 없고 피부전달에는 영향을 주지 않는 1,3-butylene glycol을 사용하였다.
5 ml의 receptor phase에 녹여내었다. Tape stripping법을 거친 후 각질층이 제거 된 피부는 수술용 가위를 이용해 세절하였고 세절한 피부의 처리는 Tape와 동일하게 진행하였다. 이렇게 얻어진 시료 속 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양은 흡광도를 이용하여 측정하였다.
, Tokyo, Japan)에 천천히 흡수시킨 뒤, 건조과정을 거쳐 용매를 휘발시켰다. 각각의 시료가 흡수된 paper disc를 도말한 평판배지 위에 밀착시킨 상태로 배양한 후 disc 주변에 생성된 저해환(clear zone, mm)을 측정하여 항균활성을 비교하였다.
세척 후 receptor phase와 닿지 않은 부분을 잘라내고 남은 부분에 대해 tape stripping 법을 이용해 각질층에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 따로 측정하였다. 각질층에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 측정하기 위해 테이프를 이용하여 피부의 각질층 부분을 3회 벗겨내었으며 이렇게 얻어진 테이프에 10 ml의 에탄올을 넣고 1 h 동안 초음파 세척기를 이용하여 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 추출하였다. 그 후 회전 증발기를 이용하여 에탄올을 증발시키고 추출된 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 0.
나노에멀젼의 입자 크기 및 입도 분포는 빛의 산란을 이용하여 입자 크기를 분석하는 Otsuka ELS-Z series (Otsuka Eletronics, Japan)를 이용하여 측정하였다. 시료는 전처리 과정 없이 에멀젼 원상태로 측정하였다.
에탄올에 용해한 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 280 nm에서 최대 흡수를 나타낸다. 담쟁이덩굴 줄기 추출물 함유 나노에멀젼 1 g을 취하여 에탄올로 추출하여 여과하고 그 여액의 흡광도를 280 nm에서 UV-visible spectrophotometer로 측정한 후 동일 농도의 담쟁이 덩굴 줄기 추출물을 녹인 에탄올 용액과 비교하였다.
24 h 후 각질층과 피부에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 측정하기 위해 쥐의 피부를 PBS로 3회에 걸쳐 세척하였다. 세척 후 receptor phase와 닿지 않은 부분을 잘라내고 남은 부분에 대해 tape stripping 법을 이용해 각질층에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 따로 측정하였다. 각질층에 남아있는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 양을 측정하기 위해 테이프를 이용하여 피부의 각질층 부분을 3회 벗겨내었으며 이렇게 얻어진 테이프에 10 ml의 에탄올을 넣고 1 h 동안 초음파 세척기를 이용하여 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 추출하였다.
앞서 제조한 일반 O/W 에멀젼과 나노에멀젼 제형의 안정성을 2주간 비교하였다(Table 3). 일반 에멀젼은 제조 직후 및 2주 동안 다분산의 불균일한 입도 분포를 나타낸 반면, 나노에멀젼은 시간이 지날수록 입자 크기가 다소 증가하였으나 측정 기간 동안 단분산 형태의 균일한 입도 분포를 나타내었다.
대상 데이터
나노에멀젼은 스테아르산(stearic acid, SA, USA), 세틸알코올(cetyl alcohol, CA, USA), 미네랄 오일(mineral oil, MO, USA), 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(caprylic/capric triglyceride, CCT)를 사용하여 제조하였고 (Sigma, USA), polyoxyethylene hydrogenated castor oil (HCO-60) 또한 구입하여 사용하였다(Nikkol, Japan). 실험에서 사용된 물은 Millipore Q (Millipore Co.
Franz diffusion cell을 이용하여, 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 함유한 나노에멀젼의 피부 투과 능력을 평가하였다. 대조군으로는 우수한 보습 효과를 갖으며 피부 자극이 거의 없고 피부전달에는 영향을 주지 않는 1,3-butylene glycol을 사용하였다. 피부 일정 면적에 대한 시간별 담쟁이덩굴 줄기추출물의 투과량을 Fig.
coli는 Mueller-Hinton 배지(Merck, Germany)를 사용하였으며 균을 접종한 후 37℃ incubator에서 24시간 배양하였다. 또한 비듬균인 P. ovale는 Pityrosporum 배지(Malt extract agar 6%, ox-bile 2%, tween 40 1%, glycerol mono-oleate 0.25%)를 사용하였으며 균을 접종한 뒤 30℃에서 24시간 동안 배양하여 사용하였다.
에탄올(EtOH), 헥산, 에틸아세테이트(EtOAc) 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다. 본 실험에 사용한 담쟁이덩굴은 2011년 10월 경 강원도 홍천군 서석면 생곡리에서 채취하여 양건 후 세절하여 사용하였다.
사용균주: 본 실험에 사용된 균주는 피부상재균으로서 여드름의 원인균인 P. acnes ATCC6919와 비듬균인 P. ovale ATCC12078, 호기성 Gram (+) 균주인 S. aureus ATCC6538, B. subtilis ATCC19659, 호기성 Gram (−) 균주인 E. coli ATCC23736를 한국 미생물 보존센터(KCCM)에서 분양받아 사용하였다.
나노에멀젼은 스테아르산(stearic acid, SA, USA), 세틸알코올(cetyl alcohol, CA, USA), 미네랄 오일(mineral oil, MO, USA), 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드(caprylic/capric triglyceride, CCT)를 사용하여 제조하였고 (Sigma, USA), polyoxyethylene hydrogenated castor oil (HCO-60) 또한 구입하여 사용하였다(Nikkol, Japan). 실험에서 사용된 물은 Millipore Q (Millipore Co., USA)를 이용한 3차 증류수(DW)를 사용하였다. 에탄올(EtOH), 헥산, 에틸아세테이트(EtOAc) 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다.
, USA)를 이용한 3차 증류수(DW)를 사용하였다. 에탄올(EtOH), 헥산, 에틸아세테이트(EtOAc) 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다. 본 실험에 사용한 담쟁이덩굴은 2011년 10월 경 강원도 홍천군 서석면 생곡리에서 채취하여 양건 후 세절하여 사용하였다.
측정 산란각은 165°이며 Ar 레이져를 광원으로 사용하였다.
Franz diffusion cell을 이용하여 피부 투과 실험을 진행하였다. 피부 투과 실험에 사용한 쥐의 피부는 경추탈골로 치사시킨 ICR outbred albino mice (8주령, 암컷)의 등에서 적출하여 사용하였다. 적출한 피부는 피하지방과 조직을 제거한 후 사용하였다.
호기성 Gram (+) 균주인 S. aureus, B. subtilis와 Gram (−) 균주인 E. coli는 Mueller-Hinton 배지(Merck, Germany)를 사용하였으며 균을 접종한 후 37℃ incubator에서 24시간 배양하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복하였고 통계분석은 5% 유의수준에서 Student's t-test를 행하였다.
이론/모형
Disc Diffusion Assay에 의한 항균활성 측정: 각 추출물의 항균활성은 각 균주를 대상으로 disc diffusion assay로 측정하였다. 배양된 균주는 1 × 107 CFU/ml으로 조절한 후 본 실험에 사용하였다.
저에너지법은 상전이를 이용하는 방법으로 구성성분은 일정하게 유지시키고 온도를 변화시키는 phase inversion temperature (PIT)법과[17] 온도는 일정하게 유지시키면서 구성성분을 변화시키는 emulsion inversion point (EIP)법이 있다[19]. 고에너지법은 high-shear stirring, high-pressure homogenizers와 ultrasound generator 등을 사용한다[22]. 이 방법은 nm~µm의 다양한 크기의 에멀젼을 얻을 수 있고 단시간에 효과적인 에너지를 가함으로써 나노에멀젼을 제조할 수 있기 때문에 산업적으로 널리 이용되어 왔다.
담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획의 피부상재균에 대 한 항균활성은 S. aureus, B. subtilis과 같은 2종의 Gram (+) 세균과 E. coli와 같은 1종의 Gram (−) 세균으로 구성된 3종의 세균, 피부질환을 일으키는 대표적인 피부상재균인 P. ovale, P.acnes를 포함한 총 5종의 미생물을 disc 확산법으로 실시하였다.
, USA)을 사용하였다. 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 정량 분석에 사용 한 UV-visible spectrophotometer (Varian, Australia)는 Cary 50 모델을 사용하였고 에멀젼의 나노화를 위한 micofluidizer는 microfluidizer (Microfluidics, USA)는 Microfluidizer Processor M110EH-30을 사용하였다.
측정 산란각은 165°이며 Ar 레이져를 광원으로 사용하였다. 평균 입자 및 입도 분포는 70번씩 2회 측정한 후 누적분석법과 Contin법으로 해석하여 나타내었다.
피부 투과 실험에 9 mm Franz diffusion cell (receptor volume 5 ml)과 V6A Stirrer 모델(Permegear Inc., USA)을 사용하였다. 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 정량 분석에 사용 한 UV-visible spectrophotometer (Varian, Australia)는 Cary 50 모델을 사용하였고 에멀젼의 나노화를 위한 micofluidizer는 microfluidizer (Microfluidics, USA)는 Microfluidizer Processor M110EH-30을 사용하였다.
성능/효과
각질층에 존재하는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 함량(Tape)은 1,3-butylene glycol 용액의 경우는 12.56 µg였고, 나노 에멀젼이 24.64 µg로 초기 적하량 대비 각각 4.00% 및 7.84%로 나타났다.
각질층을 제외한 피부에 존재하는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 함량(Skin)은, 1,3-butylene glycol과 나노에멀젼에서 각각 26.82 µg, 27.03 µg으로 초기 적하량에 대한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 침투율로 환산할 경우 각각 8.53% 및 8.60%로 나타났다.
본 연구에서는 우수한 활성을 갖는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 피부흡수를 증진시키고자 이를 함유한 나노에멀젼을 제조하고 물리적 특성 및 피부흡수능을 평가하였다. 고압유화기(microfluidizer)를 이 용하여 제조한 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 302 nm를 나타내었으며 포집 효율은 86% 이상으로 나타났다. 나노에멀젼은 단분산의 입도 분포를 나타내었고 고압유화과정을 거치지 않은 일반 에멀젼보다 2주간 높은 안정성을 나타내었다.
Franz diffusion cell을 이용하여 제조된 담쟁이덩굴 추출물 함유 나노에멀젼의 피부흡수능을 평가하였다. 그 결과 대조군으로 사용된 1,3-butylene glycol 용액이 32.59%의 피부흡수율을 나타내었고, 나노에멀젼은 42.47%의 피부 흡수능을 나타내었다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 화장품에 있어 천연 항균제로써의 응용 가능성을 연구하고자 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다.
1에 나타내었다. 나노에멀젼과 1,3-butylene glycol 모두 시간 의존적으로 함유한 추출물의 피부 투과량이 증가하였다. 24 h 후 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 누적 투과량(Transdermal)은 1,3-butylene glycol 용액의 경우 63.
고압유화기(microfluidizer)를 이 용하여 제조한 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 302 nm를 나타내었으며 포집 효율은 86% 이상으로 나타났다. 나노에멀젼은 단분산의 입도 분포를 나타내었고 고압유화과정을 거치지 않은 일반 에멀젼보다 2주간 높은 안정성을 나타내었다. Franz diffusion cell을 이용하여 제조된 담쟁이덩굴 추출물 함유 나노에멀젼의 피부흡수능을 평가하였다.
이에 따른 결과를 Table 4에 나타내었다. 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획은 Gram (+) 세균인 S. aureus, B. subtilis에서 항균 활성이 나타났으며, 이는 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben과 비교하였을 때 더 큰 항균 활성이 나타남을 확인하였다. 반면에 Gram (−) 세균과 P.
54 µg으로 측정되었다. 따라서 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 초기 적하량 대비 총 피부투과율 1,3-butylene glycol이 32.59%, 나노에멀젼이 42.47%로 나노에멀젼이 약 1.30배 더 우수한 피부투과율을 나타냈다.
담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획은 Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 각종 활성산소 (O2·−, OH, H2O2)을 매우 효과적으로 소거하였다. 또한 피부노화를 유발하는 활성산소종인 H2O2 및 1O2으로 유도된 HaCaT 세포의 손상과 1O2으로 유도된 사람 적혈구 세포의 용혈현상에 대해 우수한 세포보호 효과를 나타내었다. 따라서 본 논문에서는 피부노화의 예방을 위한 천연 항산화제로써 담쟁이덩굴(Parthenocissus tricuspidata (sieb.
acnes에서는 methyl paraben에서만 항균 활성을 보였고, 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획에서는 항균 활성이 나타나지 않았다. 이로써 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획은 Gram (+) 세균에서만 높은 항균 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 피부염의 핵심 증상인 습진의 주원인으로 작용하는 Gram (+) 균주 S. aureus에 대하여 높은 항균 활성을 보이기 때문에 항균제로서의 역할을 기대해 볼 수 있다.
이를 초기 적하량 314.37 µg에 대하여 환산하면 20.1% 및 26.0%로 나노에멀젼이 대조군에 비해 높은 피부 투과능을 보였다.
1% 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획을 함유한 에멀젼과 나노에멀젼의 제조 직 후 입자 크기와 포집효율을 Table 2에 나타냈다. 제조 직후 일반 에멀젼은 다분산 형태로 불균일한 입도분포를 나타내었으나, 나노에멀젼은 302nm로 단분산 형태의 일정한 입도분포를 보여 주었다(Table 3, 0 week). 흡광도법으로 측정한 추출물의 포집 효율은 일반 에멀젼과 나노에멀젼 모두 86% 이상으로 나타났다.
또한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 화장품에 있어 천연 항균제로써의 응용 가능성을 연구하고자 에틸아세테이트 분획의 피부 상재균에 대한 항균작용을 측정하였다. 항균활성 측정결과 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 항균활성을 나타내었으며, 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼이 피부흡수능 증진을 통해 향후 화장품 제형으로서 이용가능성이 큼을 시사한다.
제조 직후 일반 에멀젼은 다분산 형태로 불균일한 입도분포를 나타내었으나, 나노에멀젼은 302nm로 단분산 형태의 일정한 입도분포를 보여 주었다(Table 3, 0 week). 흡광도법으로 측정한 추출물의 포집 효율은 일반 에멀젼과 나노에멀젼 모두 86% 이상으로 나타났다.
후속연구
이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼이 피부흡수능 증진을 통해 향후 화장품 제형으로서 이용가능성이 큼을 시사한다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획의 Gram (+) 세균에 대한 항균활성을 바탕으로 이전 연구에서 밝혀진 항산화 활성 및 세포보호효과와 더불어 기능성원료로서 응용 가능성이 큼을 시사한다.
항균활성 측정결과 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 항균활성을 나타내었으며, 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben 보다 높은 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기 추출물을 함유한 나노에멀젼이 피부흡수능 증진을 통해 향후 화장품 제형으로서 이용가능성이 큼을 시사한다. 또한 담쟁이덩굴 줄기 에틸아세테이트 분획의 Gram (+) 세균에 대한 항균활성을 바탕으로 이전 연구에서 밝혀진 항산화 활성 및 세포보호효과와 더불어 기능성원료로서 응용 가능성이 큼을 시사한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
에멀젼은 무엇인가?
에멀젼이란 미세한 액체 방울이 연속상인 액체 매질에 부산되어 있는 계를 뜻한다. 에멀젼은 열역학적으로 불안정하기 때문에 안정성을 증가시키기 위한 기술에 관심이 증가되고 있다[26].
항산화능을 가진 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획이 효과적으로 제거할 수 있는 것은?
저자들은 이전 연구에서 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획의 우수한 항산화능 및 세포보호 효과를 확인하였다[8]. 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획은 Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 각종 활성산소 (O2·−, OH, H2O2)을 매우 효과적으로 소거하였다. 또한 피부노화를 유발하는 활성산소종인 H2O2 및 1O2으로 유도된 HaCaT 세포의 손상과 1O2으로 유도된 사람 적혈구 세포의 용혈현상에 대해 우수한 세포보호 효과를 나타내었다.
나노 에멀젼 제조법 중 고에너지법이 산업적으로 널리 이용되는 이유는?
고에너지법은 high-shear stirring, high-pressure homogenizers와 ultrasound generator 등을 사용한다[22]. 이 방법은 nm~µm의 다양한 크기의 에멀젼을 얻을 수 있고 단시간에 효과적인 에너지를 가함으로써 나노에멀젼을 제조할 수 있기 때문에 산업적으로 널리 이용되어 왔다.
참고문헌 (28)
Alam MD, Shrestha LK, Aramaki K. 2009. Glycerol effects on the foemation and rheology of cubic phase and related gel emulsion. J. Colloid Interface Sci. 329: 366-371.
Baik SS. 1993. Preparation of emulsion by microfluidizer. J. Soc. Comet. Scientist Korea 19: 127-138.
Cajkovac M, Oremovic L, Cajkovac V. 1992. Oremovic, and V. Cajkovac, Influence of emulsoid vehicle on the release and activity of allantoin. Pharmazie. 47: 39-43.
Gutierrez JM, Gonzalez C, Maestro A, Sole I, Pey CM, Nolla J. 2008. Nano-emulsions: New applications and optimization of their preparation, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 13: 245-251.
Ha YM, Lee BB, Bae HJ, Je KM, Kim SR, Choi JS, et al. 2009. Anti-microbial activity of grapefruit seed extract and processed sulfur solution against human skin pathogens. J. Life Sci. 19: 94-100.
Jo NR, Gu HA, Park SA, Han SB, Park SN. 2012. Cellular protective effect and liposome formulation for enhanced transdermal delivery of isoquercitrin. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea 38: 103-118.
Jo NR, Park MA, Chae KY, Park SA, Jeon SH, Han JH, et al. 2012. Cellular protective and antioxidative acivities of Parthenocissus tricuspidata stem extracts. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea 38: 225-236.
Jun S, Goto K, Nanjo F, Kawai S, Murata K. 2000. Antifungal activity of plant extract against Arthrinium sacchari and Chaetomium funicola. J. Biosci. Bioeng. 90: 442-446.
Kim MR, Woo SE, Shin SO, Hong SM, Yang SY. 2006. A study on the distribution of staphylococcus aureus in atopic dermatitis. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea 32: 93-97.
Kim SY, Lee MH, Jo NR, Park SN. 2010. Antibacterial activity and skin moisturizing effect of Cedrela sinensis A. Juss Shoots Extracts. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea 36: 315-321.
Kyung KY, Jee UK, Cho WG. 2007. Preparation and evaluation of cubic liquid crystalline phase gel and cubosome containing polyethoxylated retinamide. J. Korean Pharm. Sci. 37: 85-94.
Landfester KM Willert, Antonietti M. 2000. Preparation of polymer particles in nonaqueous direct and inverse miniemulsions. Macromolecules 33: 2370-2376.
Lim YS, Myung KB, Chung NE, Chung WS. 1995. A study on the MIC of antibiotics for propionibacterium acnes in patients with acne. Korean J. Dermatol. 33: 437-444.
Marples RR. 1974. The microflora of the face and acne lesions. J. Invest. Dermatol. 62: 326-331.
Marszall L. 1987. Nonionic surfactants, pp. 493. In Shick MJ (ed), Surfactant science series, vol. 23. Marcel Dekker, New York.
Musyanovych A, Mailander V, Landfester K. 2005. Miniemulsion droplets as single molecule nanoreactors for polymerase chain reaction. Biomacromolecules 6: 1824-1828.
Shinoda K, Saito HJ. 1968. The effect of temperature on the phase equilibria and the types of dispersions of the ternary system composed of water, cyclohexane, and nonionic surfactant. Colloid Interface Sci. 26: 70-74.
Solans C, Esquena J, Forgiarini A, Morales D, Uson N, Izquierdo P. 2002. Surfactants in solution: fundamentals and applications, pp. 525-554. In Shah D, Moudgil B, Mittal KL (ed), Surfactant Science Series, Marcel Dekker, New York.
Solans C, Izquierdo P, Nolla J, Azemar N, Garcia-Celma MJ. Nano-emulsions. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 10: 102-110.
Sudol ED, El-Aasser MS. 1997. Miniemulsion polymerization, pp. 700-722. In Lovell PA, El-Aasser MS (ed), Emulsion polymerization and emulsion polymers, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, United Kingdom.
Sung HC, Jung HD, Park KD, Lee WJ, Lee SJ, Kim DW. 2007. A quantitative culture study of Staphylococcus aureus in adolescent and adult patients with atopic dermatitis using the contact-plate sampling technique. Korean J. Dermatol. 45: 673-679.
Ugelstadt J, El-Aassar MS, Vanderhoff JW. 1973. Emulsion polymerization: initiation of polymerization in monomer droplet. J. Polym. Sci. 11: 503-513.
Uson N, Garcia MJ, Solans C. 2004. Formation of water-in-oil (W/O) nanoemulsions in a water/mixed non-ionic surfactant/ oil systems prepared by a low-energy emulsification method. Colloids Surf. A. 250: 415-421.
Won BR, Kang MK, Ahn YJ, Park SN. 2009. The effects of ethanol on nano-emulsions containing quercetin prepared by emulsion inversion point method. J. Soc. Comet. Scientist Korea 35: 79-89.
Yu JY, Park SH, Jo SJ, Heo CH, Yun SU, Park GC. 2003. A clinical study on the effect of a cream containing ramulus mori extract and tea tree oil on acne vulgaris and aerobic skin flora. Korean J. Dermatol. 41: 1136-1141.
Yue PF, Yuan HL, Zhu WF, Cong LB, Xie H, Liu ZG, et al. 2008. The study to reduce the hemolysis side effect of puerarin by a submicron emulsion delivery system. Biol. Pharm. Bull. 31: 45-50.
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